有關蠟燭及其燃燒的改進實驗

徐春蕓

摘要：就初中化學教材中“蠟燭及其燃燒的探究”實驗做了一系列的改進，使現象更明顯、實驗成功率更高，從而達到較好的教學效果。

文章編號：1008-0546（2017）12-0095-03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.12.035

一、設計意圖

“蠟燭及其燃燒的探究”是人教版義務教育教科書·化學·九年級上冊第一單元課題2“化學是一門以實驗為基礎的科學”的主要部分。蠟燭的燃燒是常見的化學現象，課本旨在通過對該實驗的觀察、記錄和分析等，發現和驗證化學原理，學習科學探究的方法，并激發學生對化學的學習興趣。

通過實踐發現，該實驗在課堂演示中，對教師的操作有一定的要求，若操作不當會有如下不足：（1）為驗證蠟燭燃燒的產物，分別將一個干燥的燒杯和一個用澄清石灰水潤濕內壁的燒杯罩在火焰上方時，若燒杯壓得過低，由于不充分燃燒，會產生黑煙，影響對實驗的觀察；且由于蠟燭燃燒會產生熱量，教師演示時，時間一長，燒杯就會很燙，不易抓拿；產生的水蒸氣由于燒杯溫度過高，不易冷凝，現象不明顯。若燒杯離得太遠，又無法收集到燃燒產物。（2）熄滅蠟燭后，白煙易逸散，用火柴去點蠟燭剛熄滅時產生的白煙，實驗成功率較低。因此希望通過對蠟燭及其燃燒的探究教具及實驗的改進，提高實驗的成功率，增強學生的實驗興趣。

二、儀器藥品

蠟燭燭臺（自制）、玻璃管（直徑約為30mm、長度約為200mm）、蠟燭（直徑約為15mm、長度約為100mm）、火柴、酒精燈、試管、木條、澄清石灰水、白紙、膠頭滴管。

三、實驗裝置圖

1.蠟燭燭臺制作

（1）制作材料

6孔帶立柱木質試管架1個。

（2）制作步驟

①去掉木質試管架的立桿，便于后期觀察實驗，如圖2所示。

②將試管架的支柱用鋸子鋸短，如圖3所示。

③用釘子重新組裝試管架，如圖4所示。

④由試管架改裝好的蠟燭臺，如圖5所示。

⑤放入蠟燭，由于下方有凹槽，蠟燭不易倒，為了比較牢固，也可以在凹槽里滴入少許蠟燭油固定，如圖6所示。

2.玻璃管的選擇

經過多次實驗與比較，考慮到蠟燭的直徑、高度等因素，為了達到最佳的實驗效果，最終選擇直徑約為3cm，高度約為20cm的玻璃管，也可選擇實驗室合適規格的大試管進行去底加工。

3.實驗裝置圖，如圖7所示

4.產物檢驗裝置圖

用試管代替燒杯，罩在玻璃管上方，進行產物的檢驗，如圖8所示。

四、實驗原理

在蠟燭外罩上一個玻璃管，可以使蠟燭燃燒的產物及白煙不容易逸散，更易觀察現象。為了使蠟燭燃燒時有充足的空氣，底部必須架空，熱氣體從上方逸出，空氣從下方進入，氣體對流，為蠟燭燃燒提供氧氣。

五、操作要點

（1）將燭臺放置在水平桌面上，在燭臺中放入一支蠟燭，用燃著的木條從上方點燃蠟燭，觀察燃著的蠟燭。蠟燭燃燒時發生了哪些變化？火焰分為幾層？哪層最明亮？哪層最暗？

（2）取一根火柴梗，拿住一端迅速放入火焰中，約1s后取出，根據火柴梗在火焰不同部位被燒的情況，推測火焰哪一部分的溫度最高，哪一部分的溫度最低。此處也可以用一張白紙替代火柴，將白紙快速平放在三層火焰中，片刻后取出。

（3）在燃著的蠟燭外面罩上一個玻璃管，使玻璃管和蠟燭之間不緊貼。（由于有玻璃管罩在外面，可以防止因風等外因使蠟燭熄滅）

（4）用試管夾夾持試管罩在玻璃管上方，仔細觀察試管壁上有什么現象發生；再用膠頭滴管向試管中滴加少量澄清石灰水并振蕩，觀察現象。推測蠟燭燃燒后生成了什么物質。（將試管罩在玻璃管上方并用試管夾夾持，可以防止燙手；也可以避免因容器壓得過低而產生黑煙，影響觀察；同時由于有玻璃管，產物也便于收集，并且用試管代替燒杯后，水蒸氣冷凝效果較好）

（5）熄滅蠟燭，觀察蠟燭熄滅時有什么現象發生。（有白煙產生）用火柴去點玻璃管口處的白煙，觀察蠟燭能否重新燃燒？（玻璃管可以使白煙不易逸散，且白煙距離蠟燭有段距離，使蠟燭的復燃更有說服力）

六、實驗現象

（1）點燃白煙，實驗現象見圖9。

（2）用白紙代替火柴檢測火焰哪部分溫度最高時，在白紙上出現一個焦圈，實驗現象見圖10。

七、實驗反思

蠟燭的燃燒是初中化學課程中的一個重要演示實驗，是學生接觸到的第一個化學活動與探究實驗，它蘊含著許多物理、化學原理，非常容易激起人們的好奇心和探究欲望，對學生整個初中化學學習乃至今后的化學學習都起到至關重要的作用。

本實驗的創新點在于改變了實驗裝置和方法，裝置的改進取材容易，制作簡單，在蠟燭外罩上一個玻璃管，用試管代替燒杯進行產物的檢驗，操作方便，使得實驗現象更為直觀、明顯，實驗成功率高，有利于培養學生的觀察能力，提高課堂教學質量。

蠟燭本身成分比較復雜，是含C20～C30的固態高級烷烴的混合物，其燃燒的產物不僅有二氧化碳和水，還會有不完全燃燒的產物如一氧化碳、炭黑、碳氫化合物等。若是繼續對實驗進行適當的拓展，還可對第六單元碳單質化學性質、第七單元燃料充分燃燒等的學習起到有益的補充。endprint